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狄拉克方程


量子电动力学定律,适用于自旋 1/2 粒子,是 薛定谔方程 的相对论推广。在 3+1 维度(三个空间维度和一个时间维度)中,它由下式给出

 ih(partialpsi)/(partialt)=(hc)/i(alpha_1(partialpsi)/(partialx^1)+alpha_2(partialpsi)/(partialx^2)+alpha_3(partialpsi)/(partialx^3))+alpha_4mc^2psi
(1)

(Bjorken 和 Drell 1964, p. 6),其中 h 是 h-bar,c 是光速,psi 是波函数,m 是粒子质量,并且 alpha_i狄拉克矩阵(其中 alpha_4 被 Bjorken 和 Drell 1964, p. 8 称为 beta;Berestetskii et al. 1982, p. 78)。

狄拉克方程也可以写成简洁的形式

 ihgamma^mupartial_mupsi-mcpsi=0,
(2)

(Griffiths 1987, p. 216),其中

 partial_mu=partial/(partialx^mu),
(3)

gamma^mu 是 "狄拉克基" 中的 狄拉克矩阵(Griffiths 1987, p. 216),并且 爱因斯坦求和约定 已被用于对 mu=0、1、2、3 求和。

1+1 维度中,狄拉克方程的推广由 偏微分方程 组给出

u_t+v_x+imu+2ilambda(|u|^2-|v|^2)u=0
(4)
v_t+u_x+imv+2ilambda(|v|^2-|u|^2)v=0
(5)

(Alvarez et al. 1982;Zwillinger 1997, p. 137),其中 lambda=0 对应于量子电动力学方程。


另请参阅

克莱因-戈尔登方程薛定谔方程

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参考文献

Alvarez, A.; Pen-Yu, K.; 和 Vazquez, L. "非线性一维狄拉克方程的数值研究。" Appl. Math. Comput. 18, 1-15, 1983.Berestetskii, V. B.; Lifshitz, E. M.; 和 Pitaevskii, L. P. 量子电动力学,第 2 版。 英国牛津:Pergamon Press,1982 年。Bethe, H. A. 和 Salpeter, E. 单电子和双电子原子的量子力学。 纽约:Plenum,p. 37,1977 年。Bjorken, J. D. 和 Drell, S. D. "狄拉克方程。" §1.3 in 相对论量子力学。 纽约:McGraw-Hill,pp. 6-9,1964 年。Dirac, P. A. M. "电子的量子理论。" Proc. Roy. Soc. London A117, 610-624, 1928.Dirac, P. A. M. "电子的量子理论,第二部分。" Proc. Roy. Soc. London A118, 351-361, 1928.Dirac, P. A. M. 量子力学原理,第 4 版。 英国牛津:Oxford University Press,1982 年。Griffiths, D. J. "狄拉克方程" 和 "狄拉克方程的解。" §7.1-7.2 in 基本粒子导论。 纽约:Wiley,pp. 213-222,1987 年。Zwillinger, D. 微分方程手册,第 3 版。 马萨诸塞州波士顿:Academic Press,p. 137,1997 年。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

狄拉克方程

请引用为

Weisstein, Eric W. "狄拉克方程。" 来自 MathWorld——Wolfram Web 资源。https://mathworld.net.cn/DiracEquation.html

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